JPS595660B2 - リレ−用電気接点材料 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内部酸化法によつて製造される銀−酸化物系
の電気接点材料、特にリレー用の電気接点に適する銀−
酸化インジウム−酸化錫−酸化ガリウム系、銀Ｌ酸化イ
ンジウム−酸化錫Ｈ酸化ゲルマニウム系のリレー用電気
接点材料に係る。

従来から耐溶着性、耐消耗性等に優れた銀−酸化物系の
リレー用電気接点材料としては、銀一酸化カドミウム系
のリレー用電気接点材料が広く用いられてきた。しかし
ながらカドミウムは人体に有害な物質であり、溶解中蒸
発しやすいため設備が必要となり、その使用は望ましい
ものではない。

一方、銀−酸化物系のリレー用電気接点材料の中にはカ
ドミウムを用いないリレー用電気接点材料として、既に
銀−酸化インジウム−酸化錫系のリレー用電気接点材料
があるが、この銀−酸化インジウム−酸化錫系のリレー
用電気接点材料は中〜大電流域において、耐溶着性の点
で満足できるものの耐消耗性の点で銀−酸化カドミウム
系のリレー用電気接点材料に劣り、その使用範囲、使用
条件がかなり限定される。このような事からカドミウム
を用いることなく良好な耐消耗性を有するリレー用電気
接点材料の出現が強く要望されている。そこで本発明者
は、前記要望を満たすことのできるリレー用電気接点材
料を開発すべく鋭意攻究の結果、均一に分散した針状組
織を有し優れた耐消耗性を有するリレー用電気接点材料
として、銀にインジウムと、錫と、更にガリウムとを共
添加した合金又は銀にインジウムと、錫と、更にゲルマ
ニウムとを共添加した合金を内部酸化してなるリレー用
電気接点材料を見い出したのである。

本発明のリレー用電気接点材料の１つは、銀中に毒性の
少ないインジウムを２〜１０Ｗ１０ と、錫を２〜７Ｗ
１０と、更にゲルマニウムを１〜３Ｗ１０ とを溶解せ
しめて銀−インジウム＝錫−ゲルマニウム系合金とし、
しかる後にこれを酸化性雰囲気で加熱することによつて
内部酸化せしめたものである。又、本発明のリレー用電
気接点材料の他の１つは、銀中に素性の少ないインジウ
ムを２〜１０Ｗ／ｏと、錫を２〜７Ｗ／ｏと、更にガリ
ウムを１〜３Ｗ／ｏとを溶解させて銀−インジューム一
錫−ガリウム系合金として、これらを内部酸化せしめた
ものである。銀中にインジウムと、錫と、更にガリウム
とを共添加すること又は銀中にインジウムとゲルマニウ
ムとを共添加することによつて得られる最も大きな効果
は、均一に分散した針状組織を作るため、リレー用電気
接点材料の耐消耗性が改善されることである。

単に銀とインジウムと錫とを用いた銀−酸化インジウム
一酸化錫系のリレー用電気接点材料は、錫、インジウム
の一部が粒界に、一部が粒内に、不均一に針状となつて
析出するため銀一酸化カドミウム系のリレー用電気接点
材料に比べ耐溶着性は同等であるが、耐消耗性が充分で
なく、リレー用電気接点材料としては不適当である。即
ち、銀中にインジウム２〜１０Ｗ／ｏと、錫２〜７Ｗ／
ｏ及びゲルマニウム１〜３Ｗ／ｏを共添加すること又は
銀中にインジウム２〜１０Ｗ／ｏと、錫２〜７Ｗ／ｏ及
びガリウム１〜３Ｗ／ｏを共添加することによる内部酸
化時の相乗作用によつて酸化インジウム、酸化錫の粒子
の粒界析出がなくなり、全体にしかも均一に針状に析出
させ、適度に分散させる結果、銀一酸化インジウム一酸
化錫のリレー用電気接点材料に比ベリレ一用電気接点材
料として耐消耗性に優れたものとなり、耐消耗効果を発
揮し得るものである。次に前記の如く成分組成範囲を限
定した理由について説明する。

インジウムを２Ｗ／ｏ以下にすると純銀の性質とあまり
変らず、耐消耗性に優れたインジウムの効果が著しく減
少し、１０Ｗ／ｏ以上ではインジウムの内部酸化が困難
となるから、インジウム２〜１０Ｗ／ｏが好適である。
錫を２Ｗ／ｏ以下にするとインジウム酸化物粒子を粗大
化させることができず耐溶着性が劣下し、７Ｗ／ｏ以上
にすると内部酸化が困難で、又加工性が悪くなるから錫
２〜７Ｗ／ｏが好適である。又、ガリウム、ゲルマニウ
ムのいずれか１種が１Ｗ／ｏ以下では、粒界及び粒内の
針状酸化物粒子を均一に分散させることができなく、ガ
リウムが３Ｗ／ｏ以上では内部酸化に長時間を要し、ゲ
ルマニウム３Ｗ／ｏ以上では溶着傾向が次第にあられれ
始めるのでゲルマニウム１〜３Ｗ／０，ガリウム１〜３
Ｗ／ｏのいずれかが好適である。尚不可避的不純物とし
てカルシウム、マグネシウム、マンガン、セリウム、コ
バルト、鉄、ニツケル、ランタン、銅、亜鉛、アルミニ
ウム、シリコンのうち少くとも１種を含み、その総含有
量が０，７Ｗ／ｏ以上になると、全体に均一且つ適度に
分散した針状酸化物粒子を破壊したり、その酸化物粒子
を極端に微細化したりしてインジウムと、錫と、更にガ
リウム、ゲルマニウムのうちのいずれか１種との相乗効
果を低下させ、耐溶着効果及び耐消耗効果に悪影響を与
えるので好ましくない。

不可避的不純物が０．７Ｗ／ｏ以下のような成分及びそ
の組成範囲ではリレ用電気接点の通電性に支障はなく、
従来の銀一酸化インジウム一酸化錫系の接点材料にとつ
てかわることができる。なおこれらの不可避的不純物は
クラツド材の屑や回収材と併せて再溶融する場合に発生
する。次に本発明のリレー用電気接点材料の効果を一層
明瞭ならしめるために、具体的なリレー用電気接点の製
作実施例とその試験結果について詳述する。

下表の黒１〜黒３に示すものが本発明のリレー用電気接
点材料よりなる実施品で、Ｊｆｆ）．１、黒２が本発明
の特許請求の範囲第１項に記載のリレー用電気接点材料
黒１と黒３が特許請求の範囲第２項に記載のリレー用電
気接点材料よりなる電気接点である。

これらは通常の方法で溶解鋳造した後ろう付をしやすく
するために片面に銀を圧着し、圧延加工にて１．５ｍｍ
厚の板になして８．５φＭ７！Ｌに各々プレスで打抜き
、７００℃６気圧の酸素中で１２０時間内部酸化したの
ち、銅合金にろう付してなるリレー用電気接点である。
これらを黒４に示す比較品及び黒５、Ｊｆｌ）．６に示
す従来品と下記の試験条件にで耐溶着性能及び耐消耗性
能の比較試験を行つたところ、下表の右欄に示すような
結果を得た。尚、併せて内部酸化後の断面組織状態も下
表の右欄に載せた。インチング試験条件 接点寸法 電圧 電流 力率 通電時間 開閉頻度 試験回数 ８．５φＭｍ×１．５ ２３０Ｖ １７５Ａ ０．８４ １５Ｈｚ ２０回／― ６万回 ＴｌＬｍ 上記の表で明らかなように本発明の電気接点材料によつ
て作られたＪｆｆ）．１〜黒３の均一な針状組織を有す
るリレー用電気接点は、リレー用電気接点としてｆ）．
４に示す亀甲状組織を有する比較品及び不均一な針状組
織を有する黒５均一な粒状組織を有するｆ）．６に示す
従来品と比べ著しく消耗量が少く、耐消耗性に優れてい
ることがわかる。

又溶着発生回数は、黒５、黒６に示す従米品と同様６万
回試験中に一度も発生せず、耐溶着性にも優れているこ
とがわかる。かように本発明による均一に分散した針状
酸化物を有するリレー用電気接点材料は、リレー用電気
接点材料として従来の銀一酸化カドミウム系及び銀一酸
化インジウム一酸化錫系のリレー用電気接点材料と同様
の優れた耐溶着性を有し、特に耐消耗性については一段
と優れていて、銀一酸化インジウム一酸化錫系、銀一酸
化カドミウム系のリレー用電気接点材料にとつて代わる
ことのできる画期的なものであるといえる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内部酸化法で製造される銀−酸化物系のリレー用電
   気接点材料において、酸化前の組成がインジウム２〜１
   ０Ｗ／Ｏと、錫２〜７Ｗ／Ｏと、ゲルマニウム１〜３Ｗ
   ／Ｏと、残部銀とよりなるリレー用電気接点材料。 ２ 内部酸化法で製造される銀−酸化物系のリレー用電
   気接点材料において、酸化前の組成がインジウム２〜１
   ０Ｗ／Ｏと、錫２〜７Ｗ／Ｏと、ガリウム１〜３Ｗ／Ｏ
   と、残部銀とよりなるリレー用電気接点材料。